1、壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX浙江工贸职业技术学院毕业设计（论文）全套 CAD 图纸， 联系 153893706课题名称： 壳形塑料件的注射模设计 系 部： 汽机系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 03（1）班 姓 名： 学 号： 16 号 指导教师： 完成时间 2006 年 4 月 20 日壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX目 录一、 前言1二、 塑件工艺分析1a) 塑件选用材料分析及工艺特性12.2 分析塑件的结构工艺性 2三、 确定注射机的型号 23.1 塑件体积计算23.2 注射机型号的确定33.3 注射量的校核 33.4 锁模力的校
2、核33.5 开模行程校核4四、 模架设计 44.1 根据型腔数目的确定模架尺寸 44.2 型腔尺寸的分析 4五、 模具结构与设计 45.1 主流道、分流道设计45.2 分流道的布置 55.3 冷料穴和拉料杆的设计 6六、 支承零部件的设计 66.1 支承板设计 66.2 垫块设计 66.3 动模座板、定模座板的设计 6七、成型零部件设计 77.1 成型零件工作尺寸的计算 7 7.2 成型零部件的强度与刚度计算9八、推出机构的设计 108.1 采用推杆推出 108.2 推杆位置的选择 10壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX九、合模导向机构的设计 109.1 导柱的设计109
3、.2 推杆的设计119.3 复位杆的设计11十、温度调节系统 12结束语 13参考文献 14壳形塑料件的注射模设计模具 03（1）班 【摘要】： 塑料件的模具结构设计，应根据企业实际生产的具体要求来进行模具结构设计。浇注系统采用普通流道，进行一模两腔注射。【关键词】：塑料注射模 导柱 复位杆 一 前言随着注射成型技术的不断发展，塑料制品已经深入到日常生活中的每个角落。由于塑料件具有重量轻生产方便，价格便宜，放大到成人用品，小到儿童玩具，几乎全部采用塑料件生产。塑料件的模具结构设计，应根据企业实际生产的具体要求来进行模具结构设计。 二 塑件工艺分析2.1 塑件选用材料分析及工艺特性该材料为丙烯腈
4、-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS） 基本特征： ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分各自的特性，使 ABS 具有良好的综合力学性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使 ABS 坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXXABS 无毒、无味、呈微黄色，成型的塑料有较的光泽。密度为 0.90.23g /cm。ABS 有极好的抗冲击强度，且在低温下也在不迅速下降。ABS 有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐类对 ABS 几乎无影响，但在酮、醛、酯、中会溶
5、解或形成乳浊液。ABS 不溶于大部分醇类，ABS 塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品引起开裂。ABS 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，经过调色可配成任何颜色。ABS 的缺点就是耐热性不高，连续工作温度为 70左右，热变形温度93左右，且耐气候性差，在紫外线作用先易变硬发脆。塑料件性能：（1）力学性能：屈服强度为 50Mpa、拉伸强度 38 Mpa、断裂伸长率 35%、拉伸弹性模量 1.8、弯曲弹性模量 1.4、弯曲强度 80Mpa、布氏硬度 9.7HBS、密度 1.021.16g/cm3、比体积 1.021.16、吸水性 0.20.4、熔点 130160。2.2 分析塑件的结构工艺性塑
6、件相对一般塑料件较大，其整体结构简单，尺寸测量方便，符合一般塑件的设计要求，主要设计特征是内外抽芯机构。三 确定注射机的型号根据塑料件的体积及主流道、分流道的容量来确定注射机的型号。3.1 塑件体积计算根据 Proe 自带的测量工具测得该塑件的体积是：47.123cm 3壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX塑件重量为：GS =Vr=47.123x1.2g=57g 式中 r 为塑料容重（ABS 的容种 r=1.2g/cm3 ）根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数当未限定设备时，须考虑以下因素：机额定注射量 GB,每次注射量不超过最大注射量的 80%即 n=(
7、0.8G B-Gj)/GS 式中 n型腔数Gj浇注系统重量（g）GS塑件重量（g）GB注射机额定射量（g）浇注系统估算结果：Vj=6.2x(0.5/2)2+12x(0.2/2) 2+2x9x(0.2/2) 2=1.85cm3设 n=2 则得GB =（nG S + Gj）/0.8=(2x57+1.85x1.2)/0.8g=145.28g从计算结果，并根据塑料注射机技术规格表 2-40根据塑件精度，因为该塑件精度一般，故采用一模两腔，即 n=2生产批量该塑件属大批量生产，故选了一模两腔。3.2 注射机型号的确定根据塑件注射量大小故选择注射机额定注射量 125 3;型号为 XS-ZY-125。注射机
8、的规格和性能：额定注射量 125cm3、注塞直径 42mm、注射压力 120Mpa、注射方式：螺杆式、锁模力 900KN、最大开合模行程 300mm、模具最大厚度 300mm、喷嘴孔圆弧半径12mm、喷嘴孔的直径 4mm壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX3.3 注射量的校核根据塑件注射量大小来选择额定注量最大注射量的校核公式nm+m1kmp=2*25+4.150.8*125其中 n型腔的数量 k注射量最大注射量系数取 0.8m单个塑件体积 mp注射机最大注射量m1浇注系统所需塑料体积3.4 锁模力的校核锁模力的校核公式Fz=P(nA+A1)7mm.b、按钢度条件计算型腔底
9、板厚度h（cpb 4/E ） 1/3式中 c由型腔边长比 1/b 决定的系数，查表取值为 0.01251b塑件短边长度为 42.3mm，其它同上。壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXXh（0.0251x100x42.3 4/2.06x105x0.07） 1/3=13.174mm由于是一模两腔，故底版厚 28mm，总板厚 30mm.通过对定模型腔的侧壁厚和板厚的尺寸计算，故选用模架 300x294x230。其导柱等件皆从模架中选取。c、型腔尺寸计算1) 塑件的平均收缩率计算：S=（S max+Smin）/2 %=(05+0.8)/2% =0.65%2) 各尺寸计算由型腔径向尺寸
10、计算公式：（Lm ） + 0z=(1+ S)Ls -x + 0z因塑件精度要求不高，故取：x=0.5得40+ 0z=(1+ 0.65%)x40 0.5x0.0.38 +00.38/5 =40.278+00.07636+ 0z=(1+ 0.65%)x36 0.5x0.28 +00.28/5 =36.1525+00.05668+ 0z=(1+ 0.65%)x680.5x0.28 +00.28/5 =68.1265+00.05646+ 0z=(1+ 0.65%)x460.5x0.44 +00.44/5 =46.3195+00.088由型腔深度公式 （Hm） + 0z =(1+ S)Hs -x + 0
11、z得：5+ 0z= (1+ 0.65%)x2000.5x0.74 +00.74/5 =200.93+00.148d、型芯尺寸计算1）塑件的平均收缩率、及精度要求和型腔一致。即 S=0.65% x=0.52）各尺寸的计算由型芯径向尺寸计算公式：（Lm ） - 0z=(1+ S)Ls +x - 0z壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX36- 0z =(1+ 0.65%)x36 +0.5x0.38 -0.038/5=36.6255-o0.07646- 0z =(1+ 0.65%)x46+0.5x0.5 -0.05/5 =46.991-o0.1100-z =(1+0.4%)*10+
12、0.75*0.28 0-0.093=10.398 0-0.09340-z =(1+0.4%)*4+0.75*0.12 0-0.04=R4.102 0-0.0450-z =(1+0.4%)*5+0.75*0.12 0-0.046=5.574 0-0.046由型芯深度公式：（Hm） - 0z=(1+ S)Hs +x - 0z28- 0z =(1+ 0.65%)x28+0.5x0.12 -0.012/5 =28.57625-o0.0247.2 成型零部件的强度与刚度计算整体式矩形型腔结构与组合式型腔相比刚性大。底板与侧壁为一整体，这样型腔底部不会出现溢料间隙，所以在计算型腔时，变形量的控制主要是为了
13、保证塑件尺寸精度和顺利脱模。1、 体式矩形型腔侧壁和底板厚度计算整体式矩形型腔侧壁厚度计算（1） 按刚度条件计算 S=25CPH1 4/E 1/30.57*30*42 4/2.06*105*0.041/35.56 合格式中 C由 H1/l 决定的系数，查塑料成型工艺与模具设计表 6.6p型腔内容体的压力 50MPaE钢的弹性模量 2.06*105Mpa允许变形量，mm（2） 按强度条件计算侧壁厚度 S=25PL 4（1+ Wa）/2* 1/230*117 4（1+0.197）/2*160 1/210.52 合格式中 Wa抗弯截面系数，见塑料成型工艺与模具设计表 6.6许用应力 160Mpaa矩
14、形成型型腔的边长比，a=b/l2、 整体式矩形型腔底板厚度的计算（2） 按刚度条件计算h=21C ,Pb4/E 1/30.0251*30*75/2.06*0.04 1/310.4 合格壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX式中 c,由型腔边长比 l/b 决定的系数，查塑料成型工艺与模具设计表 6.7。（2） 按强度条件计算底板厚度 整体式矩形型腔底板的最大应力发生在短边与侧壁交界处，按强度条件，底板厚度的计算为：h=21a , Pb2/ 1/2 0.4256*50*45 2/1601/216.41 合格式中 a,由模脚（垫块）之间距离和型腔短边长度 l/所决定的系数，查塑料成
15、型工艺与模具设计表 6.8。八 推出机构的设计8.1 采用推杆推出 截面成圆形，在推杆固定板上的孔应为 d+1mm,推杆台肩部分常为 d+5mm；推杆工作部分与模板或型芯上推杆孔的配合常采用 H8/f 的间隙配合，视推杆直径的大小与不同的塑件品种而定；推杆的材料采用 T8A 热处理要求 HRC5054，推杆工作端配合部分的粗糙度 Ra取 0.8m;圆形推杆直径的 d=68.2 推杆位置的选择1） 推杆的位置应选择在脱模阻力最大的地方。2） 塑件各处的推模阻力相等时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形。应考虑推杆本身的强度和刚度。九 合模导向机构的设计9.1 导柱的设计用于
16、动模与定模间或推出机构零件的定位与导向。导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出 812mm,以免出现导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。导柱为国家标准 GB4169.484 带头导柱的规格，导柱的材料为 T8A 淬硬到 HRC5055；尺寸如图所示壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX9.2、 推杆的设计1） 推杆的形状采用直通式推杆，尾部采用台肩固定；2） 推杆的工作端面形状采用圆形；3） 推杆的材料采用 T8A 热处理要求 HRC5055，推杆工作端配合部分的粗糙度 Ra 取0.63m;4） 尺寸如图所示9.3、 复位杆的设计复位杆的形式及尺寸如图，材料 T8A；壳形
17、塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX十 温度调节系统冷却水道的布置应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成型塑件所传导的热量，使模具成型表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内，并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通，无滞留部位。1、 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大2、 冷却水道离模具型腔表面的距离一般取 1015mm3、 冷却水道出入口的布置4、 冷却水道应沿着塑料收缩方向设置5、 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位及避开导柱孔、螺钉孔、销钉孔。经综合考虑在定模板设置两条直通式 2- 8 的冷却水道，其水嘴如图：壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XX
18、X结束语三年的大学生涯伴随着这次设计的结束而划上了句号，在设计的一个多月里，一个又一个问题的困饶，一次又一次的修改，最终在一张张的图纸出笼时候让我感到了成功的喜悦。在绘制零件图的过程中，同学一次次的帮助让我非常感动，但是所有这些热心的人们都将要离去了。至此，感谢让我度过了三年金色阳光般日子的学校，感谢我所有的任课老师在这三年时间里对我无微不至的关心和谆谆教诲，让我在这三年里遨游在知识的海洋，在我人生的过程中你们的教导会使我终身受用。我会在今后的工作中更加的努力的！壳形塑料件的注射模设计 设计者：XXX 指导老师：XXX参考文献1、党根茂 骆志斌 李集仁编.模具设计与制造.西安电子科技大学出版社2、李学锋 主编.型腔模设计.西北工业大学出版社3、屈华昌 主编.塑料成型工艺与模具设计. 高等教育出版社4、李澄 吴天生 闻百桥 主编.机械制图高等教育出版社 5、吴兆祥主编.模具材料及表面处理.机械工业出版社6、许发樾主编.实用模具材料及表面处理.机械工业出版社
